【テーマ公募】先般プロジェクト（先端的研究分野における調査・研究）
機械システム分野への応用が期待される先端的、独創的な技術に関する研究テーマを、若手研究者を対象として公募・選定の上、調査・研究を行います。
【2026年度 先端プロジェクト】採択テーマ
※プロジェクトの名称を「先端プロジェクト」と改めました。
機械システム振興協会は、2026年度「先端プロジェクト」の公募を実施し、50件のご応募をいただきました。
応募テーマに関して、外部有識者による書面評価を経て、外部有識者から構成される採択審査委員会において以下の11テーマの採択を決定しました。（※研究者名の五十音順 ※所属・役職は2026年9月15日現在）
| 【研究テーマ名】流体リスク予測ＡＩを用いた空中消火機械システムの動的空域管理と安全制御 |
| 【研究者名】アンドレエバ森 アドリアナ |
| 【所属・役職】大阪公立大学 大学院 工学研究科 航空宇宙海洋系専攻 准教授 |
| 【概要】 気候変動の影響で、大規模な林野火災（山火事）が国内外で増え、規模も大きくなっている。消火の現場では、有人ヘリコプターと多数の消火ドローンが同じ空域を飛ぶため、安全な運航管理が課題になる。本研究では、物理学とAIを組み合わせた2段階の手法で、危険な空域をリアルタイムに把握し、飛行空域を動的に再構成するシステムを開発する。 第1段階では、流体力学の手法であるLCS（ラグランジュ的コヒーレント構造）を使い、火災が生む強風や上昇気流などの危険な領域を特定する。第2段階では、計算負荷の大きいLCS解析を機械学習モデルで置き換え、秒単位で推定できるようにする。最後に数値シミュレーションで、ニアミスゼロとリアルタイム管制が実現できることを検証する。 |
| 【研究テーマ名】CO2 直接空気回収の省エネルギー化に向けた多段蒸気回収機構の試作検証 |
| 【研究者名】磯谷 浩孝 |
| 【所属・役職】早稲田大学 創造理工学部 総合機械工学科 助教 |
| 【概要】 蒸気を用いた温度圧力スイング法によるCO₂直接空気回収（DAC）プロセスの省エネルギー化を目的として、水の相変化を利用して吸着材の顕熱を段階的に回収・再利用する「多段蒸気回収」機構を試作する。試作機による実験を通じて、機械システムとしての実現可能性を検証し、課題を整理する。 |
| 【研究テーマ名】三次元非定常流れの応力場を再構成するニューラルネットワークの提案 |
| 【研究者名】⽜奥 隆博 |
| 【所属・役職】東京農工大学 工学研究院 助教 |
| 【概要】 流体中の応力は、流体内部や流体と物体の間で働く力を単位面積当たりで表す量であり、流動に伴う材料の変形・損傷や、生体組織への力学的作用を理解するうえで重要である。そのため、流体中の三次元応力場を実験的に計測する技術は、機械工学から医工学に至る幅広い分野で求められている。近年、我々のグループは偏光計測データから流体中の三次元応⼒場を再構成するフレームワーク（Unsupervised Flow-Integrated PhotoElastic Tomography: U-FlowPET）を提案した。本手法は三次元畳み込みニューラルネットワークを基盤とし、偏光計測画像から流体の物理法則を満⾜する三次元応力場を、応力場の正解データ無しに再構成するものである。 特に、応⼒と歪み速度の関係（構成関係）のモデルが不要であるため、構成方程式が確立されていない非ニュートン流体への適用も期待できることが大きな特徴である。しかし、本⼿法は定常流を仮定したフレームワークであるため、⾮定常流となる場合が多い実システムに適⽤することが難しい。そこで、本研究では、U-Flow PET を，実システムに現れるような⾮定常流にも適用可能なフレームワークへと拡張することを⽬的とする。 具体的には、脈動が存在する管内流れを対象として，偏光計測画像（位相差・⽅位⾓）を複数の観察角度から取得した時系列データを⼊⼒し、各時刻における三次元応力場を出⼒するフレームワークを開発する。 |
| 【研究テーマ名】支持反力・形状点群・温度場のマルチモーダル同化による船殻曲面形状推定技術の開発 |
| 【研究者名】加藤 拓也 |
| 【所属・役職】大阪大学 接合科学研究所 特任助教 |
| 【概要】 船体用鋼板の曲面成形を対象に、自重や加熱後の温度の影響を考慮した形状推定技術を開発する。形状・温度・支持反力の計測データと数値解析を統合し、自重によるたわみを除いた冷却後の形状を推定する。 これにより、成形途中における目標形状との差を適切に評価し、線状加熱による曲面成形の高精度化・自動化を実現する。 |
| 【研究テーマ名】機械的メタマテリアル骨格を組込んだソフトアクチュエータによるマイクロソフト粒子の操作 |
| 【研究者名】倉科 佑太 |
| 【所属・役職】東京農工大学 工学研究院 先端機械システム部門 准教授 |
| 【概要】 本研究では、機械的メタマテリアル⾻格を組み込んだ制御可能なソフトアクチュエータを開発し、巨⼤リポソーム、スフェロイド、胚などのマイクロソフト粒⼦を低侵襲かつ⾼精度にマニピュレーションする技術を創出する。 近年、DDS や細胞治療の発展にともない、脆弱な⽣体粒⼦を損傷することなく搬送、配置、回収する技術の重要性が⾼まっている。しかし、従来のマイクログリッパやMEMS 機構は Si をはじめとする剛体材料を主体としており、対象物との機械的接触による破壊が問題となる。この課題に対し、ハイドロゲルなどの柔軟な材料から構成されるソフトアクチュエータは、対象物へ過度な応⼒を与えず操作できるため有望視されている。 ⼀⽅で、既存のソフトアクチュエータは変形⽅向や変位量の制御が困難であり、実際には「柔らかく動く」ことを⽰した段階の研究が多い。そこで本研究では、独⾃に開発したソフト⾻格技術を発展させ、正負のポアソン⽐を有する機械的メタマテリアル⾻格をハイドロゲル内部へ組み込むことで、柔軟性を維持しながら変形挙動を設計可能なソフトアクチュエータを実現する。 さらに、マイクロソフト粒⼦の把持、輸送、放出を実証し、新たなソフトマテリアルのマイクロマニピュレーション技術の基盤を構築する。 |
| 【研究テーマ名】表面仕上げによる高強度アルミニウム合金の耐大気腐食劣化性の獲得 |
| 【研究者名】小鯖 匠 |
| 【所属・役職】東京科学大学 物質理工学院 材料系 助教 |
| 【概要】 本研究では、アルミニウム合金表面の第 2 相を選択的に除去する表面施工により海浜大気環境におけるアルミニウム合金表面での高環境劣化性獲得の可能性を検証することを目的とする。 |
| 【研究テーマ名】異種金属からなる自動車ボディ・イン・ホワイト構造製造のための低温固相接合を可能とする同軸CuCr 電極とWC 圧力棒で構成される電極の設計と開発 |
| 【研究者名】ショ－トリ リシャブ |
| 【所属・役職】大阪大学 接合科学研究所 特任研究員 |
| 【概要】 本研究テーマでは、最近開発された「固相抵抗スポット接合（CSJ: cold spot joining）」のための電極の設計・開発に新たに取り組む。この技術は、高圧・高速度の塑性変形とジュール熱を利用して、接合が困難な異種材料の健全な接合を実現するものである。 CSJ では、空気圧およびサーボプレスで駆動される同軸の CuCr 電極とWC 製圧力棒から成る二重電極を採用している。今までの研究で、CSJ における二重電極を用いて、二相鋼（1.2 GPa）と熱間プレス Al めっき鋼板（1.5 GPa）、ならびに 6061Al 板–270 MPa GA(galvannealed)鋼板の接合に取り組み、異種金属界面での塑性変形と熱軟化のための電流を制御することで、めっきを外部に排出し高強度の接合界面を有する健全な接合継手実現した。 しかし、接合部の形状は塑性変形中にわずかなひずみを生じるため曲げ変形する課題がある。曲げ変形を生じさせることなく必要な局所変形を付与できる電極の設計と最適化を行う。これまで、電気・熱・機械の連成マルチフィジックスシミュレーションを通じて接合部の挙動を解析してきた実績を踏まえ、本研究ではこの枠組みを拡張し、最適化な電極の設計・開発に役立てることを目指す。 |
| 【研究テーマ名】GaN デバイス搭載ドローンESC による高帯域電流制御が拡張する空気力制御・機体姿勢制御 |
| 【研究者名】永井 栄寿 |
| 【所属・役職】東京大学 大学院 新領域創成科学研究科 人間環境学専攻 准教授 |
| 【概要】 ドローンや空飛ぶクルマは、物流・計測・監視・点検など様々な分野での活躍が期待されており、国内外で実証実験が盛んに行われている。これらの機体は複数のプロペラの回転数を ESC （Electric Speed Controller）で制御し、プロペラ推力を制御することで位置・姿勢が制御される。従来のESC の回転数制御は数十 ms~数百 ms の応答時間を要するため、機体姿勢制御はそれよりも遅い応答となる。また、プロペラ回転面に風外乱が流入する際に、回転数の整数倍の推力振動が発生することが知られている。 高応答で正確な位置・姿勢制御や振動抑制制御を実現するためには、ESCの回転数制御の応答性が課題である。従来の ESC を用いた風外乱による推力振動をフィードフォワード制御により抑制したが、振動抑制が可能な回転数に限界があることが確認された。GaN デバイスは Si、 SiC デバイスより高速スイッチングが可能であり、電力変換器の低損失化・小型化・軽量化が可能なデバイスとして注目されている。 本研究では GaN-ESC による高帯域のモータ電流制御が回転数制御、空気力制御、機体姿勢制御の高応答化や振動抑制制御にどこまで有効か明らかにする。 |
| 【研究テーマ名】自然言語で協調する双腕ロボットの統合マルチモーダル世界モデル ― 人と二本腕が言葉で連携する協働作業基盤 ― |
| 【研究者名】松岡 光 |
| 【所属・役職】長崎県立大学 情報システム学部 情報セキュリティ学科 准教授 |
| 【概要】 本研究では、2本のロボットアームによる協調作業や、人とロボットの協働を、自然言語による指示から実現するためのマルチモーダルAI技術について研究します。自然言語、カメラ映像、ロボットの動作情報を組み合わせることで、「部品を押さえる」「物を受け取る」といった指示を周囲の状況に応じて理解し、適切な動作につなげる仕組みを検討します。 双腕ロボットの協調動作や人との受け渡しなどを対象に、より柔軟で直感的なロボット操作の実現を目指します。 |
| 【研究テーマ名】蛍光応答を用いた切削加工界面の温度・変形場インプロセス可視化 |
| 【研究者名】道畑 正岐 |
| 【所属・役職】東京大学 大学院 工学系研究科 精密工学専攻 准教授 |
| 【概要】 加工液が発する蛍光の強度・スペクトルが、液膜厚さや温度に応じて変化する特性を利用し、工具―被削材界面における塑性変形場と温度分布をインプロセスで面的に可視化する手法を開発する。 計測システムを試作して実加工環境における有効性を検証し、加工現象の解明と加工条件の最適化につなげる。 |
| 【研究テーマ名】材料創製 DX を実現する自律制御ミスト CVD システムの開発 |
| 【研究者名】吉松 公平 |
| 【所属・役職】東京科学大学 物質理工学院 応用化学系 准教授 |
| 【概要】 本研究では、次世代パワーエレクトロニクスを⽀える超ワイドギャップ材料の中で酸化物半導体の二酸化ゲルマニウム（GeO2）に着目し、⾼品質なGeO2薄膜を⾃律的に形成する新しい薄膜製造システムの開発を目指すものである。GeO2 は既存のパワー半導体SiC や GaN を上回る理論性能指数と両極性伝導の可能性を兼ね備えた最も有望な次世代材料である。 一方で、複数の多形の存在により、半導体特性を⽰すルチル相のみを選択的に形成することが極めて困難である。 この課題に対し、本研究では各相の性質の違いを利用した新しい薄膜成⻑コンセプトを提案する。このコンセプト実現に向け、各種成膜パラメータを⾃律制御する新規薄膜合成装置を開発し、ルチル相GeO2単結晶薄膜の形成を目指す。 |
【参考】
2026年度「先端プロジェクト」公募要領
▶ https://www.mssf.or.jp/info268/
【令和７年度 採択テーマ】先端的研究分野における調査・研究（先端調査・研究プロジェクト）
機械システム振興協会は、令和7年度「先端調査・研究プロジェクト」の公募を実施し、全体で63件のご応募をいただきました。
応募テーマに関して、外部有識者による書面評価を経て、外部有識者により構成される採択審査委員会において、当協会の活動目的との合致、適合性などを総合的に評価し、以下の10件の採択テーマを決定しました。（研究者名の五十音順）
| 研究テーマ名 | 研究者名 | 所属・役職 （2025年７月１日現在） | 概要 |
| 蠕動運動するリンクリングハイドロゲルアクチュエーターの開発 | 麻生 隆彬 | 東京理科大学 先進工学部マテリアル創成工学科 教授、 博士（工学） | ハイドロゲル表面に運動機能を付与し、新たなアクチュエーター設計指針を開拓する。進行波を生成するハイドロゲルリンクルを作製し、外部刺激でリンクルの進行方向を制御することで微小物質を水中で選択的に捕捉して輸送するconveyor型アクチュエーターを開発する。 |
| 金型用途に適した高強度・耐摩耗性β型チタン合金の開発 | 井尻 政孝 | 東京都立大学 システムデザイン学部 機械システム工学科 助教、博士（工学） | 軽量・高耐食・高硬度を兼備したβ型チタン合金の高耐久金型材料化を目指す。 本研究は、軽量・高耐食・高硬度を兼ね備えたβ型チタン合金の高耐久金型材料としての実用化を目指すものである。 |
| ⼤規模⾔語モデル駆動型トポロジー最適化システムの構築 | ⼩川 竣 | 東京⼤学⼤学院 ⼯学系研究科システム創成学専攻 助教、博⼠（⼯学） | 大規模⾔語モデル（LLM）とトポロジー最適化を連携させ、条件作成・計算実⾏・結果評価を⼀気通貫で⾏う新たな設計システムを開発し、⾼度な機械構造物設計の⺠主化を⽬指す。以下が可能となるLLMを自然言語インターフェースとしたトポロジー最適化システム全体を作成し、数値計算例を通じて有効性検討を行う。 ・LLMを用いて自然言語で書かれた設計仕様をトポロジー最適化条件に変換するシステム ・画像や動画を評価できるLLMによる最適化結果の考察システム ・LLMにより、最適化結果から次の検討・構造提案を提案させ、自律的に設計を進めるシステム |
| 研削加工におけるドレッシングと加工の一貫シミュレーションの構築 | 金子 和暉 | 岡山大学 学術研究院環境生命自然科学学域 助教、博士（工学） | 平面研削加工を対象にドレッシングから研削加工までを一貫解析できるモデルを構築する。 ・GPUによる高速解析に対応した、砥石と被削材の幾何モデルの構築 ・砥石作業面および研削加工面の解析方法の確立 ・解析結果と実加工結果の比較による、提案方法の妥当性の検証 |
| 流体機械の内部流動現象の音響リモートセンシング技術の開発 | 草野 和也 | 九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門 助教、博士（工学） | 非定常二次元圧力場を、少数の遠方観測点で得られる音響情報に基づいて再構成する手法を確立する。 ・圧縮機の内部流れ場および音響場の同時計測によるデータ取得 ・音響信号からケーシング壁面圧力場の再構成手法の検討 |
| 音波・機械振動・量子ナノ構造の融合による量子情報センシング開発 | 高瀬恵子 | 東京農工大学大学院 工学府知能情報システム工学専攻/工学部知能情報システム工学科 准教授、博士（理学） | 量子情報センサーの開発。 本研究では、量子材料、半導体低次元構造、機械振動子を歪みと結合させることで、新たな量子機能が発現する量子情報センシング素子の開発を行い、材料の微小領域・欠陥検出や医療応用、カーボン・ニュートラル社会の実現に貢献する。 |
| シリコンにおける転位挙動解明のための機械学習型原子間ポテンシャルの開発 | 平能 敦雄 | 東京理科大学 創域理工学部 機械航空宇宙工学科 助教、博士（工学） | シリコンにおける転位挙動解明のための機械学習型原子間ポテンシャルの開発。 シリコン中の転位の分子動力学解析に適した機械学習型原子間ポテンシャルを開発する。 |
| ピッチ変調らせん管を用いた非対称動的Dean渦構造の誘起と構造型スタティックミキサーへの展開 | 古川 陽輝 | 名古屋工業大学 大学院工学研究科 工学専攻 生命・物質化学プログラム 助教、博士（工学） | ピッチ変調によりDean渦構造を制御し、流体の自発的な構造変化を活用した新たな混合原理を提案。 数値流体力学により流れ構造を解析し、レーザー誘起蛍光法により混合状態を可視化・定量化する。 |
| 減速機構と知覚機能をマルチマテリアルで一体造形できる脱着可能モジュールの構成法 | 真壁 佑 | 東京大学 大学院 情報理工学系研究科 創造情報学専攻 特任助教、博士（情報理工学） | 減速機構と知覚機能をマルチマテリアルで一体造形できる脱着可能モジュールの構成法。 3Dプリント可能で減速機構と知覚機能を備えたエンドエフェクタ機構の構成法とソフトウェアにおける設計支援法を明らかにすること。 |
| 3D光造形ゲルアクチュエーターを⽤いた精密メカノバイオ操作システムの開発 | 向井理 | 東京理科⼤学 理学部１部応⽤化学科 属託助教、博⼠（理学） | 本研究は、光刺激応答性材料を用いた三次元アクチュエーターアレイを開発し、微細構造体や細胞に対して高精度かつ非接触で力学的刺激を加えることが可能な「精密メカノバイオ操作システム」の創成を目指す。これにより、メカノバイオロジーの理解を深め、再生医療や疾病メカニズムの解明に貢献するとともに、微小外科手術支援やソフトロボット技術など、次世代のバイオ・製造技術への応用展開を図る。 ・光造形法を用いて、微細な構造制御が可能なアクチュエーターの造形条件を最適化し、光刺激に対する応答性と駆動精度を評価する。 ・これらのアクチュエーターをアレイ状に配置し、複数の刺激を空間的・時間的に制御するためのシステムを開発する。 ・細胞塊や微小構造体に対して、アクチュエーターが加える力学的刺激を用い、細胞応答との相関を解析することで、メカノバイオロジーの理解を深める。 これらの成果をもとに、微小外科手術支援やソフトロボット技術への応用可能性を検証し、実用化に向けた技術的課題の抽出と改良を進める。 |
【参考】令和7年度 先端的研究分野における調査・研究（先端調査・研究プロジェクト）に係る公募要領
【令和６年度 採択テーマ】先端的研究分野における調査・研究（先端調査・研究プロジェクト）
機械システム振興協会は、令和６年度「先端調査・研究プロジェクト」の公募を実施し、全体で９件のご応募をいただきました。
応募テーマに関して、外部有識者による書面評価を経て、外部有識者により構成される採択審査委員会において、当協会の活動目的との合致、適合性などを総合的に評価し、以下の５件の採択テーマを決定しました。（研究者名の五十音順に並べてあります。）
| 研究テーマ名 | 研究者名 | 所属・役職 （2024年8月現在） |
| 音波から水素噴流を再構築するデータ同化手法の検討 | 朝原 誠 | 東海国立大学機構 岐阜大学 工学部 機械工学科 准教授、博士(工学) |
| 環境配慮型キャビテーション処理による金属表面の耐久性の向上 | 井尻 政孝 | 東京都立大学 システムデザイン学部 機械システム学科 助教、博士(工学) |
| 高粘度流体を含む細径管内の検査・移動を目的とした鞭毛の極性多形性に着想を得たバクテリア規範型配管検査ロボットの開発 | 伊藤 文臣 | 中央大学 理工学部 精密機械工学科 助教、博士(工学) |
| 高速カメラを用いたロボットマニピュレーターの3次元振動特性解析 | 島﨑 航平 | 広島大学 先進理工系科学研究科 助教、博士(工学) |
| オンサイト非破壊検査の高信頼化に向けた全印刷による人工皮膚型の深部透視カメラの創出 | 李 恒 | 中央大学 理工学部 電気電子情報通信工学科 助教、博士(工学) |